RU113878U1 - FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA - Google Patents
FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA Download PDFInfo
- Publication number
- RU113878U1 RU113878U1 RU2011137478/07U RU2011137478U RU113878U1 RU 113878 U1 RU113878 U1 RU 113878U1 RU 2011137478/07 U RU2011137478/07 U RU 2011137478/07U RU 2011137478 U RU2011137478 U RU 2011137478U RU 113878 U1 RU113878 U1 RU 113878U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- suspension
- support
- elevation
- mirror
- Prior art date
Links
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
1. Приемная зеркальная антенна, содержащая опорно-поворотное устройство, на вершине которого закреплена зеркальная система, отличающаяся тем, что опорно-поворотное устройство содержит в основании опорно-юстировочный узел, на верхней торцевой поверхности опорного корпуса которого закреплена подвеска перемещения антенны по азимуту, на которой установлена подвеска перемещения антенны по углу места, при этом последняя соединена с зеркальной системой, которая содержит узел облучателя, рефлектор и систему противовесов, закрепленную на ступице рефлектора. ! 2. Приемная зеркальная антенна по п.1, отличающаяся тем, что опорно-юстировочный узел выполнен в виде опорного корпуса, в нижней части которого по окружности равномерно расположены регулируемые по высоте домкраты-опоры. ! 3. Приемная зеркальная антенна по п.2, отличающаяся тем, что опорно-юстировочный узел содержит 6 регулируемых по высоте домкратов-опор. ! 4. Приемная антенна по п.1, отличающаяся тем, что подвеска перемещения антенны по углу места содержит в основании расположенный в вертикальной плоскости с возможностью вращения вокруг своей оси зубчатый сектор, который соединен одной стороной с опорой зеркальной системы, а другой - с опорой оси подвески, на которой расположен узел точечного источника света и концевые ограничители подвески угла места, в верхней части подвески по углу места смонтирован привод подвески и оптический датчик угломестного положения антенны. ! 5. Приемная антенна по п.4, отличающаяся тем, что привод подвески по углу места, содержащий мотор-редуктор, последовательно соединенные шестерню и малую шестерню, снабжен торсионом, который ус 1. A receiving mirror antenna containing a rotary support device, at the top of which a mirror system is fixed, characterized in that the rotary support device contains a support-alignment unit at the base, on the upper end surface of the support body of which a suspension for moving the antenna in azimuth is fixed, on which has a suspension for moving the antenna in elevation, while the latter is connected to a mirror system, which contains a feed unit, a reflector and a counterweight system fixed to the reflector hub. ! 2. The receiving mirror antenna according to claim 1, characterized in that the support-alignment unit is made in the form of a support body, in the lower part of which there are evenly spaced height-adjustable jacks around the circumference. ! 3. Receiving reflector antenna according to claim 2, characterized in that the support-alignment unit contains 6 height-adjustable jacks-supports. ! 4. The receiving antenna according to claim 1, characterized in that the suspension for moving the antenna along the elevation angle contains at the base a toothed sector located in a vertical plane and rotatable about its axis, which is connected on one side to the support of the mirror system, and on the other to the axis support of the suspension, on which the unit of the point light source and the end stops of the suspension of the elevation are located, the suspension drive and the optical sensor of the elevation position of the antenna are mounted in the upper part of the suspension in the elevation angle. ! 5. The receiving antenna according to claim 4, characterized in that the suspension drive in elevation, comprising a gear motor, a gear and a small gear connected in series, is equipped with a torsion bar, which must
Description
Патентуемая полезная модель относится к антенным сооружениям и может быть использована при разработке полноповоротных приемных зеркальных антенн.The patented utility model relates to antenna structures and can be used in the development of full-rotation receiving reflector antennas.
Известно опорно-поворотное устройство с двумя толкающими приводами для наведения антенны по азимуту и углу места, дифференцированное по несущим конструкциям опорных систем (см. В.С.Поляк, Э.Я.Бервалдс. Прецизионные конструкции зеркальных радиотелескопов. Рига. "Зинатне", 1990 г., стр.252, рис.4.62).A rotary support device with two pushing drives is known for guiding the antenna in azimuth and elevation, differentiated by the supporting structures of the support systems (see V.S. Polyak, E.Ya. Bervalds. Precision structures of mirror radio telescopes. Riga. "Zinatne", 1990, p. 252, fig. 4.62).
Недостатком устройства является сложность и громоздкость конструкции опорных систем, вытекающие из необходимости дифференцирования несущих конструкций по углам поворота.The disadvantage of this device is the complexity and cumbersome design of the support systems, resulting from the need to differentiate the bearing structures from the angles of rotation.
Известно опорно-поворотное устройство антенны с ограниченным углом поворота по авторскому свидетельству СССР №943931, 06.08.80, Н01Q 1/12), содержащее опорную конструкцию, шарнирный узел крепления антенны, расположенный на вершине опорной конструкции, два толкающих привода, каждый из которых закреплен шарнирно одним концом на опорной конструкции, а другим с эксцентриситетом относительно оси вращения - на антенне.A rotary antenna support device with a limited rotation angle is known according to the USSR author's certificate No. 943931, 08/08/80, H01Q 1/12) containing a support structure, a hinged antenna mount located on top of the support structure, two pushing drives, each of which is mounted articulated at one end on a support structure, and the other with an eccentricity relative to the axis of rotation - on the antenna.
Недостатком устройства является ограничение возможностей поворота антенны в пределах одного угла (азимута).The disadvantage of this device is the limitation of the ability to rotate the antenna within one angle (azimuth).
Известно опорно-поворотное устройство антенны (патент РФ №2006110), содержащее стойку, полярную ось, установленную шарнирно на стойке, раму с закрепленным на ней рефлектором, угломестный механизм наведения с тягой, механизм орбитальных установок с дугообразной направляющей тягой, механизм коррекции угла места, отличающееся тем, что тяга угломестного механизма выполнена дугообразной и закреплена концами на угломестной оси, по торцам которой шарнирно установлен механизм коррекции угла места, закрепленный на раме, которая соединена с дугообразной направляющей тягой механизма орбитальных установок, перпендикулярной к тяге угломестного механизма, обе тяги соединены между собой в средних точках стопорным элементом с возможностью перемещения-стопорения одна относительно другой, причем центры дугообразных тяг совпадают с осью шарнира, соединяющего стойку с полярной осью.A rotary antenna device is known (RF patent No. 2006110), comprising a rack, a polar axis pivotally mounted on a rack, a frame with a reflector fixed to it, an angled pointing mechanism with traction, a mechanism for orbital installations with an arcuate guide rod, a mechanism for correcting the elevation angle, characterized in that the thrust of the elevation mechanism is made arcuate and fixed by the ends on the elevation axis, at the ends of which the elevation angle correction mechanism is pivotally mounted on a frame that is connected to the arc ase rail traction units orbital mechanism perpendicular to the rod approach elevation mechanism, the two rods interconnected at the midpoints of the locking member movably-locking relative to one another, and the centers of the arcuate rod coincide with the axis of the hinge linking the rack with the polar axis.
Стойка с нижнего конца оснащена фланцем, закрепленным под углом 45° к оси стойки, плоскость фланца параллельна оси шарнира, соединяющего стойку с полярной осью.The rack from the lower end is equipped with a flange fixed at an angle of 45 ° to the axis of the rack, the plane of the flange is parallel to the axis of the hinge connecting the rack with the polar axis.
Механизм коррекции угла места выполнен в виде опорно-поворотных шарниров, взаимодействующих с направляющими дугообразными тягами, концентричными дугообразной тяге угломестного механизма и пропущенными сквозь втулки соответствующей конфигурации с возможностью перемещения стопорения в них и консольно закрепленными на раме рефлектора.The elevation angle correction mechanism is made in the form of slewing pivots interacting with guiding arc-shaped rods, concentric arc-shaped traction of the elevation mechanism and passed through the bushings of the corresponding configuration with the possibility of moving the lock in them and cantileverly mounted on the reflector frame.
Дугообразная тяга угломестного механизма выполнена с винтовой нарезкой.The arc-shaped thrust of the elevation mechanism is made with screw thread.
Направляющая дугообразная тяга механизма орбитальных установок выполнена с винтовой нарезкой.The guide arc-shaped traction of the mechanism of orbital installations is made with screw thread.
Стопорный элемент выполнен в виде планки с взаимно перпендикулярными отверстиями с пропущенными с возможностью перемещения-стопорения через одно из них дугообразной тягой угломестного механизма, а через другое - направляющей дугообразной тягой механизма орбитальных установок.The locking element is made in the form of a bar with mutually perpendicular holes with holes that can be moved-locked through one of them by an arc-shaped traction of the elevation mechanism, and through the other by a guide-arc-shaped traction of the mechanism of orbital installations.
Стопорный элемент выполнен в виде редуктора с электроприводом, установленного корпусом на дугообразной тяге угломестного механизма с возможностью перемещения-стопорения, а дугообразная направляющая тяга механизма орбитальных установок с винтовой нарезкой пропущена сквозь выполненное в ведомом колесе редуктора резьбовое отверстие.The locking element is made in the form of an electric gearbox mounted by the body on an arc-shaped traction of the elevation mechanism with the possibility of movement-locking, and an arc-shaped guide rod of the mechanism of orbital installations with screw thread is passed through a threaded hole made in the driven gear wheel.
Стопорный элемент выполнен в виде электродвигателя, корпус которого закреплен с возможностью перемещения-стопорения на дугообразной тяге угломестного механизма, а направляющая дугообразная тяга с винтовой нарезкой механизма орбитальных установок пропущена сквозь выполненное в валу ротора двигателя резьбовое отверстие.The locking element is made in the form of an electric motor, the housing of which is fixed with the possibility of movement-locking on the arc-shaped link of the elevation mechanism, and the guide arc-shaped link with screw thread of the orbital installation mechanism is passed through a threaded hole made in the shaft of the engine rotor.
Недостатком устройства является ограничение динамических характеристик, а именно угловая скорость и ускорение вращения антенны сильно ограничена из-за применения механизма вращения с винтовой нарезкой.The disadvantage of this device is the limitation of dynamic characteristics, namely the angular velocity and acceleration of rotation of the antenna is very limited due to the use of the rotation mechanism with screw thread.
Известно опорно-поворотное устройство с угломестной-угломестной монтировкой (патент РФ №2019004; H01Q 3/08), содержащее основание, промежуточную платформу и первый зубчатый сектор, жестко соединенные между собой и установленные на основании с возможностью вращения вокруг оси угла места, поперечную ось угла места, установленную на промежуточной платформе и расположенную перпендикулярно к оси угла места, второй зубчатый сектор, установленный на промежуточной платформе перпендикулярно к поперечной оси угла места, кронштейн для крепления антенны.A rotary support device with an elevation-elevation mount is known (RF patent No. 20119004; H01Q 3/08), comprising a base, an intermediate platform and a first gear sector, rigidly interconnected and mounted on the base with the possibility of rotation around the elevation axis, a transverse axis elevation angle mounted on an intermediate platform and located perpendicular to the elevation axis axis, a second toothed sector mounted on the intermediate elevation platform perpendicular to the transverse axis of the elevation angle, an antenna mount bracket s.
Кронштейн для крепления антенны одним концом установлен на поперечной оси угла места с возможностью вращения, приводы наведения по оси угла места и поперечной оси угла места. Для повышения жесткости, второй зубчатый сектор жестко соединен с промежуточной платформой и обращен к ней хордой, а привод наведения относительно поперечной оси угла места установлен на кронштейне для крепления антенны.The bracket for attaching the antenna at one end is mounted on the transverse axis of the elevation angle, rotatable, the guidance drives along the elevation axis and the transverse elevation axis. To increase rigidity, the second gear sector is rigidly connected to the intermediate platform and facing the chord, and the guidance drive relative to the transverse axis of the elevation angle is mounted on the bracket for attaching the antenna.
Недостатком известной конструкции является отсутствие открытого оптического канала для оптической системы контроля планового положения рабочей точки в геодезической системе координат.A disadvantage of the known design is the lack of an open optical channel for an optical system for monitoring the planned position of the operating point in the geodetic coordinate system.
Проведенный анализ показывает, что существенными конструктивными недостатками данных устройств являются их громоздкость, низкие динамические характеристики, отсутствие открытого оптического канала, а в некоторых и отсутствие возможности поворота по оси угла места.The analysis shows that the significant structural disadvantages of these devices are their bulkiness, low dynamic characteristics, the absence of an open optical channel, and in some of the lack of the ability to rotate along the elevation axis.
Известно опорно-поворотное устройство зеркальной антенны (патент РФ №2242826; H01Q 3/08), наиболее близкое по технической сущности и конструктивной реализации к патентуемой полезной модели, и которое принято в качестве прототипа.Known slewing device mirror antenna (RF patent No. 2242826; H01Q 3/08), the closest in technical essence and constructive implementation to patentable utility model, and which is adopted as a prototype.
Опорно-поворотное устройство, описанное в патенте РФ №2242826, содержит опорную конструкцию (колонну) 1, на вершине которой с помощью карданного шарнира 2 крепится антенна 3. Толкающие привода 4 через карданные шарниры 5 соединены с упорными фланцами антенны 3 и ползунами 6 платформы опорной колонны 1. Точки крепления приводов на антенне расположены с эксцентриситетом относительно осей вращения карданного шарнира 2.The rotary support device described in the patent of the Russian Federation No. 2222826 contains a support structure (column) 1, on the top of which an antenna 3 is mounted using a cardan joint 2. The pushing actuators 4 are connected through the cardan joints 5 to the thrust flanges of the antenna 3 and the sliders 6 of the support platform columns 1. The mounting points of the drives on the antenna are eccentric relative to the axis of rotation of the universal joint 2.
Горизонтальная (неподвижная) ось карданного шарнира 2 совмещена с угломестной осью вращения антенны, а вертикальная (подвижная) ось - с азимутальной осью вращения антенны. Конструкции карданных шарниров 2 и 5 аналогичны и представлены на примере карданного шарнира 2, обеспечивающего шарнирное соединение центрального фланца антенны 3 с опорной колонной 1. Карданный шарнир состоит из фланца 7, кронштейна 8 и крестовины 9, которые соединены между собой четырьмя роликовыми радиально-упорными подшипниками 10. Подшипники закрыты крышками 11 и защищены от попадания пыли и влаги манжетами 12.The horizontal (fixed) axis of the universal joint 2 is aligned with the elevation axis of rotation of the antenna, and the vertical (mobile) axis is with the azimuthal axis of rotation of the antenna. The designs of the cardanic joints 2 and 5 are similar and are presented by the example of the cardanic joint 2, which provides the articulation of the central flange of the antenna 3 with the support column 1. The cardanic joint consists of a flange 7, an arm 8 and a spider 9, which are interconnected by four roller angular contact bearings 10. The bearings are closed by covers 11 and protected from dust and moisture by the cuffs 12.
На фланце и основании установлены штыри 13 для фиксации антенны и самого карданного шарнира на опорной колонне.Pins 13 are mounted on the flange and base for fixing the antenna and the cardan joint itself to the support column.
Исходное положение антенны по углу места устанавливается перемещением ползунов 6 вдоль платформы опорной колонны 1 с последующим закреплением, а по азимуту - разворотом верхней части опорной колонны 1 относительно основания, закрепленного на фундаменте.The initial position of the antenna in elevation is established by moving the sliders 6 along the platform of the support column 1 with subsequent fixing, and in azimuth, by turning the upper part of the support column 1 relative to the base fixed to the foundation.
Изменение углового положения антенны для наведения и слежения за спутником осуществляется изменением длины приводов по командам блока управления. При одновременном удлинении или укорачивании толкающих приводов осуществляется изменение угла места. При разностороннем одновременном движении толкающих приводов осуществляется изменение угла азимута. При работе одного толкающего привода, осуществляется одновременное изменение угла места и угла азимута. Последнее свойство присуще только патентуемому опорно-поворотному устройству и определяется возможностями карданной передачи.Changing the angular position of the antenna for pointing and tracking the satellite is carried out by changing the length of the drives according to the commands of the control unit. With simultaneous lengthening or shortening of the pushing drives, a change in elevation angle is carried out. With versatile simultaneous movement of the pushing drives, the azimuth angle is changed. When one pushing drive is operating, the elevation angle and azimuth angle are simultaneously changed. The latter property is inherent only to the patented slewing ring and is determined by the capabilities of the universal joint transmission.
Таким образом, использование карданных шарниров в конструкции опорно-поворотного устройства позволяет упростить конструкцию опорно-поворотного устройства с ограниченным сектором наведения и снизить ее себестоимость за счет исключения дифференцирования опорных систем по углам поворота, кроме того, сохраняется возможность равномерного распределения ветровых нагрузок по центральному фланцу антенны, присущих аналогу, и появляется возможность управления антенной одновременно по двум углам.Thus, the use of cardan hinges in the design of the slewing device allows to simplify the design of the slewing device with a limited guidance sector and to reduce its cost by eliminating the differentiation of the support systems by the rotation angles, in addition, the possibility of uniform distribution of wind loads along the central antenna flange inherent in the analogue, and it becomes possible to control the antenna simultaneously at two angles.
Существенными недостатками опорно-поворотного устройства по патенту РФ №2242826 являются:Significant disadvantages of the slewing ring according to the patent of the Russian Federation No. 2242826 are:
- Наличие двух толкающих приводов, исключающих возможность поворота зеркальной системы через зенит;- The presence of two pushing drives, eliminating the possibility of rotation of the mirror system through the zenith;
- Отсутствие оптического канала для оптической системы контроля планового положения рабочей точки в геодезической системе координат;- Lack of an optical channel for an optical system for monitoring the planned position of the operating point in the geodetic coordinate system;
- Отсутствие механизма точной выставки антенны, которая необходима при неровностях площадки антенного поста;- The lack of a mechanism for accurate exposure of the antenna, which is necessary for irregularities in the antenna post area;
- Высокая погрешность наведения антенны, обусловленная отсутствием эффективных датчиков углового положения и значительным уровнем люфтов элементов конструкции;- High antenna pointing error due to the lack of effective angular position sensors and a significant level of backlash of structural elements;
- Низкий уровень динамических характеристик, т.е. опорно-поворотного устройство предназначено для антенны, работающей только с геостационарными или малоподвижными источниками радиосигнала.- Low level of dynamic characteristics, i.e. rotary support device is designed for an antenna that works only with geostationary or inactive radio signal sources.
Настоящая полезная модель решает техническую задачу:This utility model solves the technical problem:
- Повышения скорости и точности наведения антенны по заданным координатам путем одновременного повышения динамических характеристик зеркальной антенны (в частности, угловой скорости вращения антенны по азимуту и углу места), прочностных и деформационных характеристик зеркальной антенны, а также снижения к минимуму люфтов подвижных элементов устройства при воздействии внешних факторов, например, ветра и при вращении антенны.- Improving the speed and accuracy of pointing the antenna at given coordinates by simultaneously increasing the dynamic characteristics of the mirror antenna (in particular, the angular velocity of rotation of the antenna in azimuth and elevation), the strength and deformation characteristics of the mirror antenna, as well as minimizing the backlash of moving parts of the device when exposed external factors, such as wind and antenna rotation.
Решение поставленной технической задачи достигается следующим образом.The solution of the technical problem is achieved as follows.
Приемная зеркальная антенна, содержащая опорно-поворотное устройство, аналогичное приведенному в патенте РФ №2242826, на вершине которого закреплена зеркальная система, согласно патентуемой полезной модели, опорно-поворотное устройство содержит в основании опорно-юстировочный узел, на верхней торцевой поверхности опорного корпуса которого закреплена подвеска перемещения антенны по азимуту, на которой установлена подвеска перемещения антенны по углу места. Подвеска перемещения антенны по углу места соединена с зеркальной системой, которая содержит узел облучателя, рефлектор и систему противовесов, закрепленную на ступице рефлектора.A receiving mirror antenna containing a rotary support device similar to that described in RF patent No. 2242826, on the top of which a mirror system is mounted, according to the patented utility model, the rotary support device contains a support and adjustment unit at the base, on the upper end surface of which the support body is fixed Suspension of moving the antenna in azimuth, on which the suspension of moving the antenna in elevation is installed. Suspension of moving the antenna along the elevation is connected to a mirror system, which contains an irradiator assembly, a reflector and a counterbalance system mounted on the reflector hub.
Полезная модель предусматривает, что опорно-юстировочный узел выполнен в виде опорного корпуса, в нижней части которого по окружности равномерно расположены регулируемые по высоте домкраты-опоры.The utility model provides that the support and adjustment unit is made in the form of a support body, in the lower part of which circumferentially adjustable jacks-supports are evenly arranged around the circumference.
Согласно патентуемой полезной модели опорно-юстировочный узел содержит 6 регулируемых по высоте домкратов-опор.According to the patented utility model, the support-adjustment unit contains 6 height-adjustable jacks-supports.
Патентуемым решением предусмотрено, что подвеска перемещения антенны по углу места содержит в основании расположенный в вертикальной плоскости с возможностью вращения вокруг своей оси зубчатый сектор, который соединен одной стороной с опорой зеркальной системы, а другой - с опорой оси подвески. На опоре оси подвески расположен узел точечного источника света и концевые ограничители подвески угла места, в верхней части подвески по углу места смонтирован привод подвески и оптический датчик угломестного положения антенны.The patented solution provides that the antenna travel suspension along the elevation angle contains at the base, located in a vertical plane with the possibility of rotation around its axis, a gear sector, which is connected on one side to the support of the mirror system and the other to the support of the suspension axis. A point light source assembly and end elevator suspension limiters are located on the suspension axis support, and a suspension drive and an optical sensor for positioning the antenna are mounted in the upper part of the suspension at an elevation angle.
Согласно полезной модели привод подвески по углу места содержащий, мотор-редуктор, последовательно соединенные шестерню и малую шестерню снабжен торсионом, который установлен на конце малой шестерни.According to a utility model, the suspension drive according to elevation containing, a gear motor, a gear connected in series, and a small gear is equipped with a torsion bar, which is mounted on the end of the small gear.
Патентуемая полезная модель предусматривает, что подвеска перемещения антенны по азимуту содержит в основании опору оси, на которой смонтированы последовательно:The patented utility model provides that the suspension of moving the antenna in azimuth contains at the base the axis support on which are mounted in series:
- колесо зубчатое, неподвижно закрепленное в горизонтальной плоскости на опоре оси подвески перемещения антенны по азимуту,- a gear wheel fixedly mounted in a horizontal plane on a support of the suspension axis of the antenna movement in azimuth,
- диск с механическим упором, установленный с возможностью вращения в азимутальной плоскости,- a disk with a mechanical stop mounted for rotation in the azimuthal plane,
- концевые ограничители переключения секторов, сектора "-" и сектора "+",- end limit switches switching sectors, sectors "-" and sectors "+",
- упор с демпфером- emphasis with a damper
- и поворотная рама с оптическим датчиком азимутального положения антенны, установленная с возможностью вращения по оси подвески и привод подвески.- and a rotary frame with an optical sensor of the azimuthal position of the antenna, mounted to rotate along the axis of the suspension and drive suspension.
Согласно полезной модели привод подвески перемещения антенны по азимуту, содержащий мотор-редуктор, последовательно соединенные шестерню и малую шестерню снабжен торсионом, который установлен на конце малой шестерни.According to a utility model, the suspension drive for moving the antenna in azimuth, comprising a gear motor, a gear connected in series, and a small gear, is equipped with a torsion bar that is mounted on the end of the small gear.
В патентуемой полезной модели система противовесов зеркальной системы выполнена в виде 2-х идентичных блоков, симметрично расположенных на ступице рефлектора, каждый из блоков содержит кронштейн на конце которого закреплен набор грузов.In the patented utility model, the counterbalance system of the mirror system is made in the form of 2 identical blocks symmetrically located on the hub of the reflector, each of the blocks contains a bracket at the end of which a set of weights is fixed.
При этом, предусмотрено, что рефлектор зеркальной системы может быть выполнен диаметром от 1 до 7 метров.Moreover, it is provided that the reflector of the mirror system can be made with a diameter of 1 to 7 meters.
Технический результат патентуемой полезной модели заключается в том, что, благодаря реализованным в зеркальной приемной антенне новым конструктивным решениям, полноповоротная приемная антенна отличается:The technical result of the patented utility model is that, thanks to new design solutions implemented in the mirror receiving antenna, a full-rotary receiving antenna is different:
- повышенным уровнем скорости и точности наведения антенны по заданным координатам;- increased level of speed and accuracy of pointing the antenna at the given coordinates;
- повышенным уровнем динамических характеристик, в частности, угловой скорости вращения антенны по азимуту и углу места;- an increased level of dynamic characteristics, in particular, the angular velocity of rotation of the antenna in azimuth and elevation;
- повышенным уровнем прочностных и деформационных характеристик;- increased level of strength and deformation characteristics;
- а также минимальным уровнем люфтов подвижных элементов устройства при вращении антенны и при воздействии внешних факторов, например, ветра.- as well as the minimum level of backlash of the moving elements of the device during rotation of the antenna and when exposed to external factors, such as wind.
Реализованная в патентуемой антенне совокупность новых конструктивных решений позволяет:The combination of new design solutions implemented in the patented antenna allows:
- Принимать радиосигналы, как от высокоорбитальных, так и от динамичных низколетящих космических аппаратов (геостационарных и негеостационарных). Высокоорбитальные космические аппараты не отличаются высокой скоростью движения и, как правило, не маневрируют, в отличие от низкоорбитальных космических аппаратов, которые могут пересекать всю верхнюю полусферу неба за десятки минут. Обычно антенны предназначены для работы либо с геостационарными спутниками, либо с негеостационарными спутниками, в отличие от патентуемой полезной модели;- Receive radio signals from both high-orbit and dynamic low-flying spacecraft (geostationary and non-geostationary). High-orbit spacecraft do not have a high speed of movement and, as a rule, do not maneuver, in contrast to low-orbit spacecraft, which can cross the entire upper hemisphere of the sky for tens of minutes. Typically, antennas are designed to work with either geostationary satellites or non-geostationary satellites, in contrast to the patented utility model;
- Кардинально повысить диапазон принимаемых радиосигналов. В отличие от аналогичных разработок, где антенны предназначены для работы с узкополосным радиосигналом в ограниченном частотном диапазоне, данная антенна работает с частотами радиосигналов от 0 до 25 ГТц. Обеспечение расширенного диапазона принимаемых радиосигналов стало возможно благодаря повышенной точности профиля зеркальной системы и достижению высоких прочностных и деформационных характеристик конструкции;- Dramatically increase the range of received radio signals. In contrast to similar developments, where the antennas are designed to work with narrow-band radio signals in a limited frequency range, this antenna works with radio frequencies from 0 to 25 GHz. Ensuring an expanded range of received radio signals has become possible due to the increased accuracy of the profile of the mirror system and the achievement of high strength and deformation characteristics of the structure;
- Увеличить скорость наведения путем перехода из одной точки в другую благодаря возможности перехода через зенит. В антеннах, которые не имеют возможности перехода через зенит для наведения на проходящий через зенит объект выводят антенну в зенит по углу места и применяют поворот по азимуту, что существенно повышает время наведения антенны на объект и может привести к потере сигнала;- Increase the speed of guidance by moving from one point to another due to the possibility of transition through the zenith. In antennas that do not have the ability to go through the zenith to point at an object passing through the zenith, they take the antenna to the zenith in elevation and use azimuthal rotation, which significantly increases the antenna pointing time at the object and can lead to signal loss;
- Существенно повысить точность наведения антенны по заданным координатам, снизить максимальную погрешность наведения антенны до 15 угл. сек. и точно привязать фазовый центр принимаемого сигнала к геодезической системе координат. Это возможно благодаря наличию оптического канала для оптической системы контроля планового положения рабочей точки в геодезической системе координат. Привязка рабочей точки антенны очень важна в пеленгаторах, т.к. она используется при определении направления на пеленгуемый объект;- Significantly increase the accuracy of pointing the antenna at the given coordinates, reduce the maximum error of pointing the antenna to 15 angles. sec and precisely bind the phase center of the received signal to the geodetic coordinate system. This is possible due to the presence of an optical channel for the optical system for monitoring the planned position of the operating point in the geodetic coordinate system. The binding of the antenna operating point is very important in direction finders, as it is used in determining the direction to the bearing object;
- Работать при высокой ветровой нагрузке. Т.к. всегда при установке антенн стараются снизить влияние подстилающей поверхности, антенны часто устанавливают на возвышенностях, при этом антенны подвержены резким порывам ветра, которые могут не только нарушить работу антенны, но и вывести ее из строя;- Work at high wind load. Because when installing antennas, they always try to reduce the influence of the underlying surface, antennas are often installed on hills, while antennas are subject to sharp gusts of wind, which can not only disrupt the operation of the antenna, but also disable it;
- Работать в широком диапазоне климатических условий.- Work in a wide range of climatic conditions.
Сущность патентуемой полезной модели поясняется описанием разработанной полноповоротной приемной зеркальной антенны и графическими материалами, на которых представлены:The essence of the patented utility model is illustrated by the description of the developed full-rotation receiving reflector antenna and graphic materials on which:
Фиг.1. - блок-схема (общая компоновка) полноповоротной приемной зеркальной антенны;Figure 1. - block diagram (general layout) of a full-rotary receiving mirror antenna;
Фиг.2. - блок-схема (общая компоновка) опорно-поворотного устройства;Figure 2. - block diagram (general layout) of the slewing ring;
Фиг.3. - блок-схема (общая компоновка) зеркальной системы;Figure 3. - block diagram (general layout) of the mirror system;
Фиг.4. - общий вид подвески УМ;Figure 4. - General view of the suspension;
Фиг.5. - схема установки концевых ограничителей УМ;Figure 5. - installation diagram of end limiters;
Фиг.6. - общий вид подвески AЗ;6. - general view of the suspension AZ;
Фиг.7. - схема установки концевых ограничителей AЗ;7. - installation diagram of end limiters AZ;
Фиг.8. - опорно-юстировочный узел;Fig. 8. - support and adjustment unit;
Фиг.9. - привод подвески УМ/привод подвески AЗ;Fig.9. - UM suspension drive / AZ suspension drive;
Фиг.10 - кабели питания подвески AЗ;Figure 10 - power cables suspension AZ;
Фиг.11 - рефлектор;11 - reflector;
Фиг.12 - противовес;12 is a counterweight;
Патентуемая полноповоротная приемная зеркальная антенна содержит (фиг.1) опорно-поворотное устройство (ОПУ) 1 и зеркальную систему (ЗС) 2.The patented full-rotary receiving mirror antenna contains (Fig. 1) a rotary support device (OPU) 1 and a mirror system (ZS) 2.
Опорно-поворотное устройство (ОПУ) 1 имеет азимутально-угломестную монтировку осей и предназначено для перемещения зеркальной системы по азимуту (AЗ) в пределах ±270° и угла места (УМ) в пределах 0°-180°.The rotary support device (OPU) 1 has an azimuthal elevation mounting of the axes and is designed to move the mirror system in azimuth (AZ) within ± 270 ° and elevation angle (UM) within 0 ° -180 °.
Опорно-поворотное устройство 1 содержит (фиг.2) подвеску угла места (УМ) 3, подвеску азимута (AЗ) 4, опорно-юстировочный узел 5.The rotary support device 1 comprises (FIG. 2) an elevation angle suspension (UM) 3, an azimuth suspension (AZ) 4, a support and adjustment unit 5.
Подвеска угла места (УМ) 3 предназначена для перемещения зеркальной системы 2 по углу места.Suspension elevation (UM) 3 is designed to move the mirror system 2 in elevation.
Подвеска угла места (УМ) 3 (фиг.4) содержит:Suspension elevation angle (UM) 3 (figure 4) contains:
- Кабели питания датчика угломестного положения антенны 6;- Power cables for the sensor for the elevation position of the antenna 6;
- Привод подвески угла места (УМ) 7;- Drive suspension elevation (UM) 7;
- Зубчатый сектор 8;- Toothed sector 8;
- Опору оси подвески угла места (УМ) 9;- Support for the suspension axis axis elevation (UM) 9;
- Опору зеркальной системы (ЗС) 10;- The support of the mirror system (ZS) 10;
- Оптический датчик угломестного положения антенны 11 типа Kubler Sendix Absolut 8.5883.642E.B722;- Optical sensor for the elevated position of the antenna 11 type Kubler Sendix Absolut 8.5883.642E.B722;
- Узел точечного источника света (ТИС) 12;- Node of a point source of light (TIS) 12;
- Концевые ограничители подвески угла места (УМ) 13;- End stops suspension angle of elevation (UM) 13;
- Кабели питания привода подвески угла места (УМ) 14;- Power cables for the drive of the suspension of elevation angle (UM) 14;
- Кабели питания концевых ограничителей подвески угла места (УМ) 15;- Power cables for end limiters of the suspension of the elevation angle (UM) 15;
Узел точечного источника света (ТИС) 12 (Фиг.4) предназначен для контроля точности выставки антенны на антенном посту и привязки к геодезической системе координат. Излучающим элементом ТИС является светодиод.The site of a point light source (TIS) 12 (Figure 4) is designed to control the accuracy of the exposure of the antenna at the antenna post and reference to the geodetic coordinate system. The emitting element of the TIS is an LED.
Подвеска азимутальная (AЗ) 4 предназначена для позиционирования зеркальной системы по оси AЗ и содержит (Фиг.6, Фиг.7, Фиг.10):The azimuthal suspension (AZ) 4 is designed to position the mirror system along the axis AZ and contains (Fig.6, Fig.7, Fig.10):
- Привод подвески азимутальной (AЗ) 16;- Drive suspension azimuthal (AZ) 16;
- Колесо зубчатое 17;- Gear wheel 17;
- Опору оси AЗ 18;- Axle support AZ 18;
- Раму поворотную 19;- Frame rotary 19;
- Оптический датчик азимутального положения антенны 20 типа Kubler Sendix Absolut 8.5883.642Е.В722;- Optical sensor for the azimuthal position of antenna 20 of the type Kubler Sendix Absolut 8.5883.642Е.В722;
- Механический упор 21;- Mechanical emphasis 21;
- Диск 22;- Disk 22;
- Кабели питания датчика азимутального положения антенны 23;- Power cables for the azimuth sensor of the antenna 23;
- Кабели питания привода AЗ 24;- Power cables of the drive AZ 24;
- Упор с демпфером 25;- An emphasis with a damper 25;
- Концевые ограничители переключения секторов 26;- End limiters switching sectors 26;
- Группа концевых ограничителей Сектора "-" 27;- Group of end limiters of the Sector "-" 27;
- Группа концевых ограничителей Сектора "+" 28;- Group of end limiters of the Sector "+" 28;
- Планка металлическая 29;- Plank metal 29;
Опорно-юстировочный узел 5 (фиг.8) содержит корпус 30 и систему домкратов-опор 31 и домкратов 45.The support and adjustment unit 5 (Fig. 8) comprises a housing 30 and a system of jacks-supports 31 and jacks 45.
Опорно-юстировочный узел 5 предназначен для установки опорно-поворотного устройства (ОПУ) 1 на заранее подготовленную поверхность.The support and adjustment unit 5 is intended for installation of the support and rotary device (OPU) 1 on a previously prepared surface.
Опорно-юстировочный узел 5 позволяет равномерно распределять нагрузку от остальных элементов конструкции и позволяет осуществлять выставку ОПУ с требуемой точностью, при помощи системы домкратов-опор 31. Домкраты 45 представляют собой специальные винты, с помощью которых выставляется положение опоры оси AЗ.The support and adjustment unit 5 allows you to evenly distribute the load from the rest of the structural elements and allows you to display the control gear with the required accuracy, using the system of jacks-supports 31. Jacks 45 are special screws, with which the position of the support of the axis AZ is set.
На корпус 30 устанавливается опора оси 18 подвески AЗ 4 (Фиг.10).On the housing 30, the support of the axle 18 of the suspension AZ 4 is installed (Figure 10).
Привод 7 подвески АЗ 4 (фиг.5, 9) и привод 16 подвески УМ 3 (Фиг.4, 9) содержит мотор-редуктор 32, шестерню 33, малую шестерню 34, торсион 35.The drive 7 of the suspension AZ 4 (FIGS. 5, 9) and the drive 16 of the suspension of the UM 3 (FIGS. 4, 9) comprise a geared motor 32, a gear 33, a small gear 34, a torsion bar 35.
На поворотной раме 19 закреплена подвеска УМ 3 (Фиг.2), металлическая планка 29 (Фиг.7), которая приводит в движение диск 22, и установлены упоры с демпфером 25 (Фиг.7). Это необходимо для ограничения максимального угла поворота. Угол поворота диска ограничен механическим упором 21 (Фиг.6).The suspension bracket UM 3 is fixed on the rotary frame 19 (FIG. 2), a metal bar 29 (FIG. 7), which drives the disk 22, and the stops with the damper 25 are installed (FIG. 7). This is necessary to limit the maximum angle of rotation. The angle of rotation of the disk is limited by a mechanical stop 21 (Fig.6).
На зубчатом колесе 17 (Фиг.6) установлены концевые ограничители переключения секторов 26 (Фиг.7), концевые ограничители Сектора "+" 28 и Сектора "-" 27. Концевые ограничители секторов подают сигнал о вращении антенны в секторе "+" или "-", это необходимо для определения сектора вращения антенны.On the gear wheel 17 (FIG. 6), end switching limiters of sectors 26 are installed (FIG. 7), end limiters of Sectors "+" 28 and Sectors "-" 27. The end limiters of sectors give a signal about the rotation of the antenna in the sector "+" or " - ", this is necessary to determine the sector of rotation of the antenna.
Для минимизации комплекта запасных частей заявитель применил следующее оригинальное конструктивное решение. Привод 16 УМ и привод 7 АЗ, представляют собой одинаковую конструкцию: шестерня 33, установленная на выходном валу мотор-редуктора 32 и соединенная при помощи торсиона 35 с малой шестерней 34.To minimize the set of spare parts, the applicant applied the following original design solution. The drive 16 MIND and drive 7 AZ, are of the same design: gear 33 mounted on the output shaft of the gear motor 32 and connected using a torsion bar 35 with a small gear 34.
Оригинальный конструктивный подход заявителя в части применения торсиона 35 позволяет исключить люфт между зубьями колес в зацеплении при реверсе, так как зубья всегда будут находиться в контакте.The original constructive approach of the applicant in terms of the use of torsion 35 allows to eliminate the play between the teeth of the wheels in engagement during reverse, since the teeth will always be in contact.
Анализ результатов апробации разработанной конструкции опорно-поворотного устройства (ОПУ) 1 (фиг.1) позволяет констатировать высокую техническую и эксплуатационную эффективность патентуемой конструкции.The analysis of the results of testing the developed design of the slewing ring (OPU) 1 (figure 1) allows us to ascertain the high technical and operational efficiency of the patented design.
В частности, реализованное в патентуемой полезной модели опорно-поворотное устройство 1, качественно отличается от известных отечественных и зарубежных аналогов:In particular, the slewing device 1 implemented in the patented utility model differs qualitatively from well-known domestic and foreign analogues:
- Принципиально улучшенной деформативностью (6 домкратов-опор, вместо 3). Количество домкратов-опор 31 можно менять в зависимости от испытываемых нагрузок, например, при высокой динамике вращения зеркала или при увеличении массы зеркала;- Fundamentally improved deformability (6 support jacks, instead of 3). The number of jacks-supports 31 can be changed depending on the tested loads, for example, with high dynamics of rotation of the mirror or with an increase in the mass of the mirror;
- Привод подвески угла места 3 и привод подвески азимута 4 снабжен торсионами 35 (кинематический люфт при реверсе (при скорости ветра до 15 м/с) близок к 0;- The elevation angle suspension drive 3 and the azimuth suspension suspension drive 4 is equipped with torsions 35 (kinematic backlash when reversing (at a wind speed of up to 15 m / s) is close to 0;
- Патентуемая зеркальная антенна по углу места (УМ) переходит через зенит (угол вращения от 0° до 180°);- Patented reflector antenna in elevation (UM) passes through the zenith (rotation angle from 0 ° to 180 °);
- Содержит открытый центр оптического канала 46 для оптической системы контроля планового положения рабочей точки в геодезической системе координат.- Contains the open center of the optical channel 46 for the optical system for monitoring the planned position of the operating point in the geodetic coordinate system.
Зеркальная система (ЗС) 2 построена по осесимметричной однозеркальной схеме с облучателем, расположенным в фокусе зеркала. Для приема сигнала широкого диапазона частот антенны используется сплошное параболическое зеркало. Специально разработанная конструкция антенны позволяет устанавливать зеркала диаметром от 1 м до 7 м. На зеркале предусмотрены конструктивные элементы для закрепления облучателя в геометрическом фокусе.The mirror system (ZS) 2 is constructed according to an axisymmetric single-mirror scheme with an irradiator located at the focus of the mirror. To receive a signal of a wide range of antenna frequencies, a solid parabolic mirror is used. A specially designed antenna design allows you to install mirrors with a diameter of 1 m to 7 m. On the mirror there are structural elements for fixing the irradiator in a geometric focus.
Качество поверхности, точность исполнения, жесткость зеркальной системы и наличие оптической системы контроля планового положения рабочей точки в геодезической системе координат позволяют принимать сигналы с частотой до 25 ГГц. (Рабочая точка (РТ) - пересечение азимутальной и угломестной осей антенны.)Surface quality, precision, rigidity of the mirror system and the presence of an optical system for monitoring the planned position of the operating point in the geodetic coordinate system allow receiving signals with a frequency of up to 25 GHz. (Operating point (RT) is the intersection of the azimuthal and elevation axes of the antenna.)
Зеркальная система (ЗС) 2 содержит (Фиг.3): узел облучателя 37, рефлектор 38, систему противовесов 39.The mirror system (ZS) 2 contains (Figure 3): the irradiator assembly 37, the reflector 38, the counterbalance system 39.
Узел облучателя 37 (Фиг.3) состоит из крепежных штанг 47 и блока радиоприемного устройства 48. Блок радиоприемного устройства используется для преобразования радиосигналов в электрические и передачи их по кабелям, идущим по штангам 47, потребителю.The irradiator unit 37 (FIG. 3) consists of mounting rods 47 and a radio receiver unit 48. The radio receiver unit is used to convert radio signals into electrical signals and transmit them via cables through the rods 47 to the consumer.
Рефлектор 38 (Фиг.11) включает ступицу 40, систему силовых ребер 41, отражающую поверхность 42.The reflector 38 (11) includes a hub 40, a system of power ribs 41, a reflecting surface 42.
Рефлектор 38 устанавливается на опору 10 зеркальной системы 2 (Фиг.3), крепление осуществляется через ступицу 40. С помощью системы силовых ребер 41 отражающая поверхность 42 соединяется со ступицей 40.The reflector 38 is mounted on the support 10 of the mirror system 2 (Figure 3), the mounting is through the hub 40. Using a system of power ribs 41, the reflective surface 42 is connected to the hub 40.
Система противовесов 39 (Фиг.12) содержит кронштейн 43 и набор весов (грузов) 44.The counterweight system 39 (FIG. 12) comprises a bracket 43 and a set of weights (weights) 44.
Система противовесов 39 предназначена для исключения опрокидывания антенны под весом зеркальной системы 2. Система противовесов рассчитывается исходя из условия максимального равновесия угломестной подвески 3.The counterbalance system 39 is designed to prevent the antenna from tipping over under the weight of the mirror system 2. The counterbalance system is calculated based on the condition of maximum equilibrium of the elevated suspension 3.
Крепление системы противовесов 39 осуществляется через кронштейн 43, устанавливается на ступицу 40 (Фиг.11).The mounting of the counterbalance system 39 is carried out through the bracket 43, is installed on the hub 40 (Fig.11).
Заявитель считает необходимым отметить, что специалисты, работающие в области разработки и конструирования зеркальных антенн РЛС располагают соответствующими знаниями о наличии многообразных комплектующих элементов для конечной реализации всех узлов полноповоротной зеркальной антенны, помимо тех комплектующих элементов, что приведены в качестве возможных вариантов реализации.The applicant considers it necessary to note that specialists working in the field of development and construction of radar reflector antennas have the relevant knowledge about the availability of diverse components for the final implementation of all nodes of a full-circle reflector antenna, in addition to those components that are listed as possible implementations.
Конкретная схемотехническая реализация узлов опорно-поворотного устройства 1 и элементов зеркальной антенны 2 патентуемой полезной модели и идентификация всех возможных исходных компонентов и комплектующих элементов для производства подобной аппаратуры не представляет труда для специалистов, поскольку вытекает из уровня техники на основе практических данных и включает в себя известные стандартные комплектующие элементы и компоненты, зафиксированные в различных научно-технических изданиях и справочниках, при этом необходимо отметить также, что конструктивные элементы и вся элементная база выпускается серийно и доступна для свободного приобретения, в силу чего более подробное раскрытие исходных компонентов и комплектующих узлов и элементов опорно-поворотного устройства 1 и узлов зеркальной антенны 2 нецелесообразно.A specific circuit implementation of the nodes of the slewing ring device 1 and the elements of the mirror antenna 2 of the patented utility model and the identification of all possible source components and components for the production of such equipment is not difficult for specialists, since it follows from the prior art on the basis of practical data and includes well-known standard components and components recorded in various scientific and technical publications and reference books; It is also that all structural elements and electronic components available commercially and is free to acquire, by virtue of which a more detailed disclosure of the initial components and component assemblies and elements slewing device 1 and units 2 reflector antenna is impractical.
Патентуемая полноповоротная приемная зеркальная антенна работает следующим образом.Patented full-rotary receiving reflector antenna works as follows.
Перед началом работы полноповоротной зеркальной приемной антенны осуществляют ее настройку. Настройка проводится один раз непосредственно после установки антенны на антенном посту. Настройка антенны предусматривает проведение следующей совокупности операций.Before starting the work of a full-circle mirror receiving antenna, it is tuned. Tuning is carried out once immediately after installing the antenna at the antenna post. Tuning the antenna provides for the following set of operations.
Вначале осуществляют выставку антенны на антенном посту с точностью до десятых долей миллиметра с помощью системы домкратов-опор 31. Для этого используется открытый оптический канал 46 (Фиг.10) и узел точечного источника света (ТИС) 12 (Фиг.4).First, the antenna is displayed at the antenna post with an accuracy of tenths of a millimeter using a jack-support system 31. For this, an open optical channel 46 (Fig. 10) and a point light source (TIS) 12 assembly (Fig. 4) are used.
Открытый оптический канал 46 представляет собой полую трубу и проходит через всю конструкцию антенны от упорных фланцев антенны 3 (Фиг.2) до основания опорно-юстировочного узла 5 (Фиг.2). ТИС 12 установлен в верхней части антенны и излучает световую точку на фотоприемную матрицу, установленную внизу, на геознаке. Геознак находится в антенном посту, на котором устанавливается вся антенна.The open optical channel 46 is a hollow tube and passes through the entire structure of the antenna from the thrust flanges of the antenna 3 (Figure 2) to the base of the support and adjustment unit 5 (Figure 2). TIS 12 is installed in the upper part of the antenna and emits a light point on the photodetector matrix installed below, on the geo-sign. The geo-sign is located in the antenna post, on which the entire antenna is installed.
Для точной выставки антенны на антенном посту используют систему домкратов-опор 31 (Фиг.8), которая позволяет перемещать подвеску АЗ 4 (Фиг.6) со всеми установленными на ней узлами. Система домкратов-опор 31 (Фиг.8), в том числе, необходима для точной выставки антенны при неровностях площадки антенного поста.For an accurate exhibition of the antenna at the antenna post, a system of jacks-supports 31 (Fig. 8) is used, which allows you to move the suspension of AZ 4 (Fig. 6) with all the nodes installed on it. The system of jacks-supports 31 (Fig. 8), including, is necessary for accurate exposure of the antenna with irregularities in the antenna post area.
С помощью домкратов 45, которые упираются в опору оси АЗ 18 и перемещают подвеску АЗ (а также установленные на ней элементы конструкции) в требуемом направлении в горизонтальной плоскости до достижения соосности подвески АЗ и опорно-юстировочного узла 5.Using jacks 45, which abut against the support of the axis of the AZ 18 and move the suspension of the AZ (as well as the structural elements mounted on it) in the required direction in the horizontal plane until the alignment of the suspension of the AZ and the support and adjustment unit 5 is achieved.
На этом настройка антенны закончена. После проведения операций по настройке полноповоротная приемная антенна готова к работе.This completes the antenna tuning. After performing the tuning operations, the full-rotary receiving antenna is ready for operation.
При работе антенна вращается по оси АЗ и УМ. Перемещение зеркальной системы 2 по оси АЗ осуществляется с помощью привода подвески азимутальной (АЗ) 16 (Фиг.6). Привод подвески АЗ 16 приводит в движение поворотную раму 19 через зубчатое колесо 17, установленное неподвижно на опоре оси АЗ 18. Положение антенны по оси АЗ контролируется с помощью оптического датчика азимутального положения антенны 20.During operation, the antenna rotates along the axis AZ and PA. The movement of the mirror system 2 along the axis AZ is carried out using the drive suspension azimuthal (AZ) 16 (Fig.6). The suspension drive AZ 16 drives the rotary frame 19 through a gear wheel 17 mounted motionless on the support of the axis AZ 18. The position of the antenna along the axis AZ is controlled using an optical sensor for the azimuthal position of the antenna 20.
Для исключения обрыва кабелей питания постоянно контролируется ограничение поворота антенны. При прохождении планки 29 через поле действия любого из концевых ограничителей происходит включение необходимой группы концевых ограничителей: Сектор "+" / Сектор "-", ограничение скорости (ОС) движения, возвратное ограничение (КО) или невозвратное ограничение (НО). Концевые ограничители представляют собой индуктивные датчики, по сигналам которых можно судить о нахождении антенны в угловом положении, соответствующем положению сработавшего концевого ограничителя.To prevent power cable breakage, the rotation limit of the antenna is constantly monitored. When the strap 29 passes through the action field of any of the end limiters, the necessary group of end limiters is switched on: Sector "+" / Sector "-", movement speed limit (OS), return restriction (KO) or non-return restriction (BUT). End limiters are inductive sensors, the signals of which can be used to judge whether the antenna is in an angular position corresponding to the position of the triggered end limiter.
Перемещение зеркальной системы 2 по оси УМ осуществляется с помощью привода подвески УМ 7, который приводит в движение зубчатый сектор (ЗС) 8, связанный с опорой 10 зеркальной системы 2. Эффективность конструктивного решения заключается во взаимном расположении зубчатого сектора 8 и опоры 10, которое позволяет переводить зеркальную систему 2 по оси УМ через зенит.The movement of the mirror system 2 along the axis of the MIND is carried out using the suspension drive of the MIND 7, which drives the gear sector (ST) 8, connected with the support 10 of the mirror system 2. The effectiveness of the design solution lies in the relative position of the gear sector 8 and support 10, which allows translate the mirror system 2 along the axis of the MIND through zenith.
Во время вращения по оси УМ, положение антенны на опоре 10 контролируется с помощью оптического датчика углового положения антенны 11. Для исключения поворота зеркальной системы 2 свыше указанного предела (от 0° до 180°) и ограничения скорости (ОС) движения установлены концевые ограничители 13. Ограничение поворота по оси УМ происходит аналогично ограничению по оси АЗ и имеет два типа ограничения: возвратное ограничение (ВО) и невозвратное ограничение (НО). Схема установки концевых ограничителей 13 показана на Фиг.5.During rotation along the axis of the PA, the position of the antenna on the support 10 is monitored using an optical sensor for the angular position of the antenna 11. To limit the rotation of the mirror system 2 above the specified limit (from 0 ° to 180 °) and limit the speed (OS) of movement, end stops 13 The restriction of rotation along the axis of the MIND occurs similarly to the restriction along the axis of AZ and has two types of restriction: return restriction (BO) and non-return restriction (BUT). The installation diagram of the end stops 13 is shown in Fig.5.
Во время вращения антенны через открытый оптический канал с помощью системы оперативного контроля геодезических параметров, составной частью которой является ТИС, осуществляется снятие планового положения рабочей точки антенны в геодезической системе координат.During the rotation of the antenna through an open optical channel using the system of operational control of geodetic parameters, of which TIS is an integral part, the planned position of the operating point of the antenna in the geodetic coordinate system is removed.
Проведенные Заявителем тестовые испытания патентуемой полезной модели подтвердили высокие эксплуатационные характеристики разработанной полноповоротной зеркальной приемной антенны, полученные в реальном масштабе времени. Следует отметить, что достижение качественно нового уровня эксплуатационных характеристик в патентуемой полезной модели стало возможным благодаря целому комплексу высокоэффективных технических решений, которые совокупно реализованы в патентуемой конструкции.Testing conducted by the Applicant of the patented utility model confirmed the high operational characteristics of the developed full-rotation mirror receiving antenna obtained in real time. It should be noted that the achievement of a qualitatively new level of operational characteristics in the patented utility model was made possible thanks to a whole range of highly efficient technical solutions that are collectively implemented in the patented design.
В частности, испытания подтвердили повышенный уровень деформационных характеристик зеркальной антенны, в т.ч. при нагреве на солнце, скоплении снега и т.п.In particular, the tests confirmed an increased level of deformation characteristics of the mirror antenna, including when heated in the sun, accumulated snow, etc.
Конструкцией антенны предусмотрены следующие предельные деформации: от ветра (20 м/с) - не более 2,3 угл. мин., от веса не более 15 угл. сек., из-за люфтов - не более 15 угл. сек., из-за взаимной неперпендикулярности осей - не более 10 угл. сек.;The design of the antenna provides the following extreme deformations: from the wind (20 m / s) - not more than 2.3 angles. min., by weight not more than 15 ang. sec., due to backlash - not more than 15 angles. sec., due to the mutual non-perpendicularity of the axes - not more than 10 angles. sec .;
Патентуемая антенна может применяться в разных местах Земли при предельной ветровой нагрузке до 25 м/с.The patented antenna can be used in different places of the Earth with a maximum wind load of up to 25 m / s.
Повышение диапазона принимаемых радиосигналов обеспечено, как уже отмечалось, всей совокупностью реализованных технических решений, в том числе за счет достижения точного профиля зеркала и усиления прочностных характеристик каркаса зеркальной антенны. Среднеквадратичное отклонение поверхности зеркала (СКО) составляет 0,4 мм.The increase in the range of received radio signals is ensured, as already noted, by the entire set of implemented technical solutions, including by achieving an accurate profile of the mirror and strengthening the strength characteristics of the frame of the mirror antenna. The standard deviation of the mirror surface (RMS) is 0.4 mm.
Повышение прочностных характеристик зеркальной антенны, а соответственно улучшение деформационных характеристик антенны достигнуто за счет оригинального конструктивного решения - совместного использования торсиона, усиленных ребрами жесткости опоры и каркаса зеркальной системы.The increase in the strength characteristics of the mirror antenna, and accordingly the improvement in the deformation characteristics of the antenna, is achieved due to the original design solution - the joint use of the torsion bar reinforced with stiffeners of the support and frame of the mirror system.
Торсион (в частности) позволяет снизить максимальную погрешность наведения антенны до 15 угл. сек.Torsion (in particular) allows to reduce the maximum antenna pointing error to 15 angles. sec
Использование высокоточных оптических датчиков углового положения (11 и 20) с погрешностью не более 20 угл. сек позволяет повысить точность наведения антенны.The use of high-precision optical sensors of angular position (11 and 20) with an error of no more than 20 angles. sec allows you to increase the accuracy of the antenna pointing.
Оригинальное конструктивное решение использовано при конструировании посадочных мест оптических датчиков углового положения 11 и 20.An original constructive solution was used in the design of seats for optical sensors of angular position 11 and 20.
На азимутальной и угломестной оси антенны установлено по два оптических датчика углового положения - основной и резервный (на фиг.4 и 6 показаны корпуса оптических датчиков, внутри которых установлены 2 оптических датчика). Это позволяет продолжать работу при выходе из строя одного из оптических датчиков. Посадочные места этих оптических датчиков сконструированы таким образом, что их можно заменить за время не более 40 минут без потери калибровки, которая требуется при первоначальной установке оптических датчиков углового положения. Т.к. датчики совершенно идентичны, нет необходимости выделять какой из них основной, а какой резервный. В качестве основного выбирается один из оптических датчиков во время монтажа и фиксируется в эксплуатационной документации антенны.On the azimuthal and elevation axis of the antenna, two optical angular position sensors are installed - a primary and a backup one (Figures 4 and 6 show the cases of optical sensors, inside which 2 optical sensors are installed). This allows you to continue to work if one of the optical sensors fails. The seats of these optical sensors are designed in such a way that they can be replaced in no more than 40 minutes without losing the calibration that is required during the initial installation of optical angular position sensors. Because the sensors are completely identical, there is no need to highlight which one is primary and which is backup. One of the optical sensors during installation is selected as the main one and is recorded in the operational documentation of the antenna.
Проведенные испытания подтвердили повышение динамических характеристик антенны - угловые скорости вращения антенны по азимуту и углу места составляют 10 град/сек, угловые ускорения - 10 град/сек2. Такие характеристики достигнуты за счет реализации комплекса технических решений, в том числе за счет применения мощных двигателей и расчета передаточного числа в редукции приводов.Tests have confirmed an increase in the dynamic characteristics of the antenna - the angular velocity of rotation of the antenna in azimuth and elevation is 10 deg / s, angular acceleration is 10 deg / s 2 . Such characteristics are achieved through the implementation of a range of technical solutions, including through the use of powerful engines and the calculation of the gear ratio in the reduction of drives.
Эффективным решением, которое реализовано в патентуемой полезной модели, является использование одинаковых приводов на азимутальной и угломестной подвеске, что позволяет:An effective solution that is implemented in the patented utility model is to use the same drives on the azimuth and elevation suspension, which allows:
- получить одинаковые динамические характеристики по азимуту и по углу места;- get the same dynamic characteristics in azimuth and elevation;
- осуществлять поворот зеркальной системы через зенит и разместить оптический канал для оптической системы контроля планового положения рабочей точки в геодезической системе координат.- rotate the mirror system through the zenith and place the optical channel for the optical system for monitoring the planned position of the operating point in the geodetic coordinate system.
Несомненным достоинством патентуемой конструкции является высокая точность выставки антенны на антенном посту. При настройке антенны для выставки антенны на антенном посту с точностью до десятых долей миллиметра (для точной привязки антенны к геодезической системе координат) используется специальная система домкратов-опор 31, а также открытый оптический канал 46 (Фиг.10) и узел точечного источника света (ТИС) 12 (Фиг.4).The undoubted advantage of the patented design is the high accuracy of the exhibition of the antenna at the antenna post. When setting up the antenna for exhibiting the antenna at the antenna post with an accuracy of tenths of a millimeter (for precise reference of the antenna to the geodetic coordinate system), a special jack-bearing system 31 is used, as well as an open optical channel 46 (Figure 10) and a point light source assembly ( TIS) 12 (Figure 4).
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137478/07U RU113878U1 (en) | 2011-09-12 | 2011-09-12 | FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011137478/07U RU113878U1 (en) | 2011-09-12 | 2011-09-12 | FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU113878U1 true RU113878U1 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011137478/07U RU113878U1 (en) | 2011-09-12 | 2011-09-12 | FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU113878U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491686C1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-08-27 | Открытое акционерное общество "Радиофизика" | Reflector feed polarisation corrector |
| RU2500054C1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-11-27 | Владимир Константинович Гаврилов | Satellite communication mobile station |
| RU2613344C1 (en) * | 2015-09-22 | 2017-03-16 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Antenna device with bigimbal support |
| RU171362U1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | ROTARY ANTENNA DEVICE |
| RU172074U1 (en) * | 2017-02-02 | 2017-06-28 | Михаил Аркадьевич Шурдов | ROTARY DEVICE |
| RU2646947C1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-03-12 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Mirror antenna (embodiments) |
| RU2773815C1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Balanced swing apparatus |
-
2011
- 2011-09-12 RU RU2011137478/07U patent/RU113878U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2491686C1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-08-27 | Открытое акционерное общество "Радиофизика" | Reflector feed polarisation corrector |
| RU2500054C1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-11-27 | Владимир Константинович Гаврилов | Satellite communication mobile station |
| RU2613344C1 (en) * | 2015-09-22 | 2017-03-16 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Antenna device with bigimbal support |
| RU171362U1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | ROTARY ANTENNA DEVICE |
| RU172074U1 (en) * | 2017-02-02 | 2017-06-28 | Михаил Аркадьевич Шурдов | ROTARY DEVICE |
| RU2646947C1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-03-12 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Mirror antenna (embodiments) |
| RU2773815C1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Balanced swing apparatus |
| RU225952U1 (en) * | 2024-02-07 | 2024-05-14 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | STAND FOR SPACE CAR ANTENNA |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU113878U1 (en) | FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA | |
| US4172443A (en) | Central receiver solar collector using analog coupling mirror control | |
| US20100085638A1 (en) | Equatorial Support for Telescope | |
| US3942865A (en) | Portable telescope | |
| CN103261711B (en) | Small flexible universal joint and the spacecraft that comprises this joint | |
| CN104048620B (en) | A kind of Radio Telescope Antenna face shape absolute calibration apparatus and method | |
| CN110395415B (en) | Universal zero-gravity unloading device | |
| CN2669181Y (en) | Rotay target mark capable of changing analogue object space angle | |
| CN111007467A (en) | Passive dihedral angle external calibrator | |
| US4147414A (en) | Sunlight concentrator for energy conversion | |
| RU2512257C1 (en) | Telescope mount | |
| US3141168A (en) | Steerable trunnion mounted paraboloidal antenna | |
| Ukita et al. | Design and performance of the ALMA-J prototype antenna | |
| CN203572449U (en) | Horizontal shaft type laser small-angle measuring apparatus | |
| RU2166783C2 (en) | Optical device | |
| CA1073549A (en) | Pointing error compensating device | |
| CN208269953U (en) | On-satellite visible light calibration device of space optical telescope | |
| RU2242826C1 (en) | Limited-pointing antenna positioning device | |
| RU172074U1 (en) | ROTARY DEVICE | |
| CN105675327A (en) | Docking testing stand passive platform conversion mechanism | |
| EP1511118A1 (en) | Telescopic apparatus | |
| RU2773815C1 (en) | Balanced swing apparatus | |
| Davila-Peralta et al. | Progress in track-mounted heliostat | |
| Wang et al. | The China Interferometry Project and its Beginning | |
| RU2013826C1 (en) | Support-rotary mount for ground aerial tracking geostationary artificial earth satellite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170913 |